專利名稱：蓄能式相變采暖裝置及其采暖方法
技術領域：
本發(fā)明涉及采暖技術，特別是涉及一種蓄能式相變采暖裝置及其采暖方法的技術。
背景技術：
目前的市政電網(wǎng)中，在晚間22時至次日凌晨6時的谷電時段，水電、風電等綠色電力占了很大的比例，而在凌晨6時至晚間22時的用電高峰時段則以火電等非綠色電力為主。采暖是冬季防寒的主要方法，有很多平均氣溫較低的寒冷地區(qū)，一年采暖時間長達5個月。
現(xiàn)有的采暖方式主要有以下幾種1)利用暖氣片集中采暖，這種采暖方式在中國北方極為常見，由于暖氣片溫度較高，布設在室內(nèi)容易燙傷人體，而且暖氣片的溫度調(diào)節(jié)也很不方便，集中采暖的方式對于空置的房屋而言無疑是巨大的能源浪費。2)利用空調(diào)采暖，這種采暖方式經(jīng)常會在用電高峰時段需要啟動空調(diào)供暖，在增加市政電網(wǎng)負擔的同時，也增加了不可再生能源的消耗。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能減輕采暖給市政電網(wǎng)在用電高峰時段的帶來的負擔，減少不可再生能源消耗的蓄能式相變采暖裝置及其采暖方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種蓄能式相變采暖裝置，其特征在于包括主箱體、風機；
所述主箱體是一兩端開口的箱體，主箱體的一端開口為主箱送風口，另一端開口為主箱進風口，主箱體內(nèi)設有至少一根加熱盤管；
所述風機的出風口經(jīng)一風管與主箱體的主箱進風口對接；
所述加熱盤管包括換熱管殼、電加熱器，所述電加熱器安裝在換熱管殼內(nèi)，且在換熱管殼內(nèi)壁與電加熱器外壁之間填充有相變工質(zhì)。進一步的，還包括一用于控制風機及各電加熱器運行的控制器；
所述風機經(jīng)一送風開關接到市電，各電加熱器經(jīng)一加熱開關接到市電，所述送風開關、加熱開關均為電控開關；
所述控制器設有送風控制端及加熱控制端，控制器的送風控制端接到送風開關的控制端，控制器的加熱控制端接到加熱開關的控制端。進一步的，所述控制器還設有溫度檢測端，所述加熱盤管上設有溫度傳感器，所述控制器的溫度檢測端連接到加熱盤管上的溫度傳感器。進一步的，所述相變工質(zhì)采用的是相變溫度在40 60°C的無機水合鹽相變材料。進一步的，所述相變工質(zhì)是三水醋酸納，或是四水硝酸鈣，或是五水硫代硫酸鈉。
本發(fā)明所提供的蓄能式相變采暖裝置的采暖方法，其特征在于
在以綠色電力為主的谷電時段需要采暖時，控制風機啟動送風，并控制電加熱器制執(zhí).
在以綠色電力為主的谷電時段不需要采暖時，控制風機停機，并預先設定一個蓄熱溫度閾值，當加熱盤管的溫度低于預先設定的蓄熱溫度閾值時，控制電加熱器啟動制熱，來提高換熱管殼內(nèi)的相變工質(zhì)溫度，使相變工質(zhì)相變蓄熱；
在以非綠色電力為主的用電高峰時段需要采暖時，控制風機啟動送風，并預先設定一個加熱溫度閾值，當加熱盤管的溫度高于預先設定的加熱溫度閾值時，控制電加熱器停止工作，通過相變工質(zhì)的相變放熱來加熱流經(jīng)主箱體的空氣，當加熱盤管的溫度低于預先設定的加熱溫度閾值時，控制電加熱器啟動制熱。 本發(fā)明提供的蓄能式相變采暖裝置及其采暖方法，能在以水電、風電等綠色電力為主的谷電時段利用相變工質(zhì)儲蓄熱量，在以火電等非綠色電力為主的用電高峰時段優(yōu)先利用相變工質(zhì)儲蓄熱量供暖，相變工質(zhì)儲蓄熱量用完后再利用市政電網(wǎng)的供電采暖，因此能減輕市政電網(wǎng)在用電高峰時段的負擔，減少不可再生能源消耗。


圖I是本發(fā)明實施例的蓄能式相變采暖裝置的結構示意 圖2是本發(fā)明實施例的蓄能式相變采暖裝置中的加熱盤管的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合

對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。如圖I-圖2所示，本發(fā)明實施例所提供的一種蓄能式相變采暖裝置，其特征在于包括主箱體4、風機I;
所述主箱體4是一兩端開口的箱體，主箱體4的一端開口為主箱送風口 6，另一端開口為主箱進風口，主箱體4內(nèi)設有至少一根加熱盤管5 ；
所述風機I的出風口經(jīng)一風管2與主箱體4的主箱進風口對接；
所述加熱盤管5包括換熱管殼7、電加熱器8，所述電加熱器8安裝在換熱管殼7內(nèi)，且在換熱管殼7內(nèi)壁與電加熱器8外壁之間填充有相變工質(zhì)9。本發(fā)明實施例還包括一用于控制風機I及各電加熱器8運行的控制器3 ；
所述風機I經(jīng)一送風開關(圖中未示)接到市電，各電加熱器8經(jīng)一加熱開關(圖中未示)接到市電，所述送風開關、加熱開關均為電控開關；
所述控制器3設有送風控制端及加熱控制端，控制器3的送風控制端接到送風開關的控制端，控制器3的加熱控制端接到加熱開關的控制端。本發(fā)明實施例中，所述控制器3還設有溫度檢測端，所述加熱盤管5上設有溫度傳感器(圖中未示)，所述控制器3的溫度檢測端連接到加熱盤管5上的溫度傳感器。本發(fā)明實施例中，所述送風開關、加熱開關均為繼電器，所述風機I為渦旋風機，所述控制器中內(nèi)置有單片機，控制器上設有用于向其內(nèi)置的單片機輸入控制命令的按鍵。本發(fā)明實施例中，所述相變工質(zhì)9采用的是相變溫度在40 60°C的無機水合鹽相變材料，具體為三水醋酸納，其分子式為CH3C00Na*3H20，其熔點為58. 2°C，其熔解熱為265kJ/kg。本發(fā)明其它實施例中，所述相變工質(zhì)9也可以采用四水硝酸鈣或五水硫代硫酸鈉；四水硝酸鈣的分子式為Ca (N03) 2 · 4H20，其熔點為47°C，其熔解熱為153kJ/kg ;五水硫代硫酸鈉的分子式為Na2S203 · 5H20，其熔點為48. 5°C，其熔解熱為210kJ/kg。本發(fā)明實施例中，所述換熱管殼7采用的是直徑為9 20mm的銅管，本發(fā)明其它實施例中，所述換熱管殼7也可以采用直徑為9 20_的鋼管等其它導熱管材，換熱管殼7的直徑也不限于9 20mm。本發(fā)明實施例中，所述電加熱器8采用的是電阻式電加熱器，本發(fā)明其它實施例中，所述電加熱器8也可以采用現(xiàn)有的其它電加熱器。 本發(fā)明實施例適用于室內(nèi)環(huán)境的采暖，其工作原理如下
利用控制器3控制風機I及各電加熱器8運行；
在晚間22時至次日凌晨6時這段水電、風電等綠色電力占很大比例的谷電時段需要采暖時，控制器控制風機啟動送風，并控制電加熱器制熱，此時風機抽取室內(nèi)氣，并通過風管送入主箱體，由主箱體內(nèi)的加熱盤管加熱后再通過主箱送風口送回室內(nèi)環(huán)境,使室內(nèi)環(huán)境溫度逐漸升高；加熱盤管制熱時，電加熱器將熱量傳遞給換熱管殼，由換熱管殼對流經(jīng)主箱體內(nèi)腔的空氣進行加熱，當電加熱器提供的熱量超過室內(nèi)環(huán)境需要的熱量時，相變工質(zhì)及換熱管殼的溫度升高，相變工質(zhì)的溫度升高至其熔點后，相變工質(zhì)開始相變儲存熱量，當電加熱器提供的熱量不能滿足室內(nèi)環(huán)境的熱量需求時，相變工質(zhì)及換熱管殼的溫度降低，相變工質(zhì)的溫度降至其熔點以下時，相變工質(zhì)開始相變釋放熱量；
在晚間22時至次日凌晨6時這段水電、風電等綠色電力占很大比例的谷電時段不需要采暖時，控制器控制風機停機，在控制器中預先設定一個蓄熱溫度閾值，控制器通過加熱盤管上的溫度傳感器監(jiān)測加熱盤管的溫度，當加熱盤管的溫度低于預先設定的蓄熱溫度閾值時，控制電加熱器啟動制熱，來提高換熱管殼內(nèi)的相變工質(zhì)溫度，使相變工質(zhì)相變蓄熱；在凌晨6時至晚間22時這段以火電等非綠色電力為主的用電高峰時段需要采暖時，控制器控制風機啟動送風,此時風機抽取室內(nèi)空氣，并通過風管送入主箱體，由主箱體內(nèi)的加熱盤管加熱后再通過主箱送風口送回室內(nèi)環(huán)境，使室內(nèi)環(huán)境溫度逐漸升高；在控制器中預先設定一個加熱溫度閾值，控制器通過加熱盤管上的溫度傳感器監(jiān)測加熱盤管的溫度，當加熱盤管的溫度高于預先設定的加熱溫度閾值時，控制電加熱器停止工作，通過相變工質(zhì)的相變放熱(即谷電時段相變工質(zhì)儲蓄的熱量)來加熱流經(jīng)主箱體的空氣，當加熱盤管的溫度低于預先設定的加熱溫度閾值時，表明相變工質(zhì)已放熱完畢，此時控制電加熱器啟動制熱。
權利要求
1.一種蓄能式相變采暖裝置，其特征在于包括主箱體、風機； 所述主箱體是一兩端開口的箱體，主箱體的一端開口為主箱送風口，另一端開口為主箱進風口，主箱體內(nèi)設有至少一根加熱盤管； 所述風機的出風口經(jīng)一風管與主箱體的主箱進風口對接； 所述加熱盤管包括換熱管殼、電加熱器，所述電加熱器安裝在換熱管殼內(nèi)，且在換熱管殼內(nèi)壁與電加熱器外壁之間填充有相變工質(zhì)。
2.根據(jù)權利要求I所述的蓄能式相變采暖裝置，其特征在于還包括一用于控制風機及各電加熱器運行的控制器； 所述風機經(jīng)一送風開關接到市電，各電加熱器經(jīng)一加熱開關接到市電，所述送風開關、加熱開關均為電控開關； 所述控制器設有送風控制端及加熱控制端，控制器的送風控制端接到送風開關的控制端，控制器的加熱控制端接到加熱開關的控制端。
3.根據(jù)權利要求2所述的蓄能式相變采暖裝置，其特征在于所述控制器還設有溫度檢測端，所述加熱盤管上設有溫度傳感器，所述控制器的溫度檢測端連接到加熱盤管上的溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求I或2或3所述的蓄能式相變采暖裝置，其特征在于所述相變工質(zhì)采用的是相變溫度在40 60°C的無機水合鹽相變材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的蓄能式相變采暖裝置，其特征在于所述相變工質(zhì)是三水醋酸納，或是四水硝酸鈣，或是五水硫代硫酸鈉。
6.根據(jù)權利要求I所述的蓄能式相變采暖裝置的采暖方法，其特征在于 在以綠色電力為主的谷電時段需要采暖時，控制風機啟動送風，并控制電加熱器制執(zhí). 在以綠色電力為主的谷電時段不需要采暖時，控制風機停機，并預先設定一個蓄熱溫度閾值，當加熱盤管的溫度低于預先設定的蓄熱溫度閾值時，控制電加熱器啟動制熱，來提高換熱管殼內(nèi)的相變工質(zhì)溫度，使相變工質(zhì)相變蓄熱； 在以非綠色電力為主的用電高峰時段需要采暖時，控制風機啟動送風，并預先設定一個加熱溫度閾值，當加熱盤管的溫度高于預先設定的加熱溫度閾值時，控制電加熱器停止工作，通過相變工質(zhì)的相變放熱來加熱流經(jīng)主箱體的空氣，當加熱盤管的溫度低于預先設定的加熱溫度閾值時，控制電加熱器啟動制熱。
全文摘要
一種蓄能式相變采暖裝置及其采暖方法，涉及采暖技術領域，所解決的是減少不可再生能源消耗的技術問題。該裝置包括主箱體、風機；所述主箱體是一兩端開口的箱體，主箱體的一端開口為主箱送風口，另一端開口為主箱進風口，主箱體內(nèi)設有至少一根加熱盤管；所述風機的出風口經(jīng)一風管與主箱體的主箱進風口對接；所述加熱盤管包括換熱管殼、電加熱器，所述電加熱器安裝在換熱管殼內(nèi)，且在換熱管殼內(nèi)壁與電加熱器外壁之間填充有相變工質(zhì)，利用相變工質(zhì)在谷電時段蓄熱，在用電高峰時段優(yōu)先利用相變工質(zhì)供熱。本發(fā)明提供的裝置及方法，適用于室內(nèi)環(huán)境的采暖。
文檔編號F24D19/10GK102967000SQ201210429589
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權日2012年11月1日
發(fā)明者周珉, 徐新恒 申請人:上海安悅節(jié)能技術有限公司